TW201936370A - 製造中空可再成形物件的裝置與方法 - Google Patents

Abstract

一種製造中空可再成形產品(1)之方法，該方法包括以下連續步驟：
提供一心軸(2)，
藉由將一可再成形材料板(4)壓抵於心軸外表面(3)而產生鄰近於該心軸外表面(3)之一中空可再成形產品(1)，及
沿實質上平行於該心軸(2)之軸向方向的一移除方向自該心軸(2)移除該可再成形產品(1)。

Description

製造中空可再成形物件的裝置與方法

本發明係關於一種製造中空可再成形物件且在製造之後容易自一心軸釋放中空可再成形物件之方法。更明確言之，本發明係關於一種製造且釋放帶槽橡膠傳動帶(諸如微V形帶)之方法。本發明亦係關於一種製造且釋放中空可再成形物件(諸如帶槽橡膠傳動帶)之裝置。

最先進技術中已知製造中空可再成形物件需要使用一成形元件，在該成形元件上壓製一可再成形材料板。例如，自專利申請案CA2929490已知提供一種具有一心軸外表面之心軸，例如藉由將一可再成形材料板纏繞於該心軸上而將該可再成形材料板施覆於該心軸外表面上。隨後，例如藉由對心軸與可再成形材料板之間之空間加壓而使該可再成形材料板擴張抵靠一成形元件之內表面。成形元件通常提供熱以例如固化可再成形材料板而獲得一最終中空可再成形產品。成形元件之內表面通常具備一組凹槽。歸因於將可再成形材料板壓抵於成形元件，最終中空可再成形產品將具備相同凹槽圖案。通常在製造橡膠傳動帶(諸如V形帶)時，尤其是在製造帶槽橡膠傳動帶(諸如微V形帶)時使用此程序。微V形帶(亦稱為帶肋V形帶(ribbed V belt)或多V形帶肋帶(multi-V ribbed belt))例如自專利申請案EP0625650已知且特徵在於其等周向凹槽圖案，此與通常具備一軸向凹槽圖案之齒形帶(cogged belt)相反。然而，此最先進技術方法面臨若干缺點。尤其是在追求傳動帶之製造時，歸因於傳動帶內存在承載繩索而獲得較差品質，如進一步說明。當包括具備一組承載繩索之一塑膠材料的可再成形材料板擴張抵靠成形元件之內表面時，該等繩索被張緊。在塑膠材料固化且隨之硬化之後，釋放心軸與可再成形材料板之間之加壓而引起承載繩索彈性地鬆弛。繩索之彈性鬆弛在承載繩索與固化塑膠材料之間產生殘餘界面應力，此增加在使用傳動帶期間裂縫形成之風險。此外，歸因於成形元件之雙重功能(其用作一加熱元件以及一凹槽成形元件)，此等最先進技術程序往往在經濟上不可行。因此，每當中空塑膠產品之製造者想要改變成形元件(例如改變其內表面上之凹槽圖案)時，其自動地亦改變加熱元件，該加熱元件經受嚴格的且因此昂貴的檢查及檢驗程序。

因此，最先進技術已轉向與加熱元件解耦之成形元件，且其中心軸外表面亦用作成形元件。此一裝置例如自專利申請案US4848720已知，其中心軸外表面具備一組凹槽且經結構設計以接納可再成形材料板。在最先進技術裝置中，隨後將可再成形材料板壓抵於心軸外表面以產生例如具備對應凹槽圖案之最終中空產品。此裝置之一主要問題係增加的難度及有時歸因於心軸外表面及最終中空可再成形產品沿一移除方向相對於彼此移動時該兩個元件之間之摩擦力而無法自心軸外表面移除最終中空可再成形產品。此問題在製造帶槽中空可再成形產品(諸如一帶槽傳動帶，諸如一微V形帶)時更加明顯，此係因為在此等產品中，凹槽額外地妨礙自心軸移除中空可再成形產品。此在凹槽垂直於移除方向(在製造微V形帶時情況如此)時尤其如此。因此，最先進技術裝置提供一種可伸縮心軸，其容許心軸外表面之一部分向心軸內部移動使得可在無摩擦力之情況下自心軸移除中空可再成形產品。然而，最先進技術裝置存在一主要缺點，此歸因於可伸縮心軸具有一心軸外表面，該心軸外表面不連續但被需要以使心軸之一部分能夠相對於相鄰部分向內移動。非連續表面充當在將可再成形材料板壓抵於心軸時該板滲入其中之開口。此在最終中空可再成形產品上產生之後必須切除之多餘突起，諸如凸緣。此對製造程序具有若干更壞後果，諸如需要提供專用切削機器以對最終中空可再成形產品進行後處理。除了使該程序不太經濟之外，該機器亦產生高強度的噪音，藉此給工廠車間之工人帶來不適。

本發明之一目的係提供一種製造中空可再成形產品之新程序，其中解決最先進技術中遇到之問題。更明確言之，本發明之一目的係提供一種根據第一技術方案之程序。因此，本發明之程序提供一種製造中空可再成形產品之方法，其中該方法包括以下連續步驟：
• 提供實質上在一軸向方向上延伸且由一心軸外表面限定之一心軸，該心軸外表面與垂直於該軸向方向之一平面具有具一第一弧長及一第一形狀的一橫截面，
• 將一可再成形材料板施覆於該心軸外表面上，
• 藉由將該可再成形材料板壓抵於該心軸外表面而產生鄰近於該心軸外表面具有一內表面之一中空可再成形產品，及
• 沿實質上平行於該心軸之該軸向方向的一移除方向自該心軸移除該可再成形產品。本發明之程序之特徵在於移除該可再成形產品之該步驟包括以下步驟：藉由使該可再成形產品在垂直於該移除方向之至少一個徑向方向上移動遠離該心軸外表面而使該可再成形產品再成形，其中該中空可再成形產品之該內表面與垂直於該移除方向之一平面的該橫截面具有一第二弧長及一第二形狀，其中該第二弧長等於該第一弧長，且其中該第二形狀不同於該第一形狀。

本發明之程序具有以下優點：第一弧長等於第二弧長，而第一形狀不同於第二形狀，使得可以非常低的工作量自心軸移除中空可再成形產品。歸因於缺乏一可伸縮模具而解決在最先進技術中遇到之問題，該可伸縮模具在最終中空產品上產生必須以一昂貴的後續處理步驟移除之多餘突起，諸如凸緣，从而對工作環境造成干擾。更明確言之，本發明之程序使製造商能夠一旦已製成最終產品便容易自心軸移除中空產品。由於第一形狀不同於第二形狀，故可在克服中空產品內表面與心軸外表面之間之有限量的摩擦力之情況下自心軸移除中空產品。當中空產品包括由突起界定之凹槽(其等與心軸外表面中之凹槽一致且位於不同於例如垂直於移除方向之一方向上，諸如製造帶槽傳動帶(諸如微V形帶)時之情況)時，此效應顯著存在。另外，僅需要少量工作以使中空產品自第一形狀再成形為第二形狀，此係因為第二弧長等於第一弧長，即，不必使中空產品在至少一個徑向方向上彈性拉伸或塑性變形以獲得第二形狀。當中空產品包括具有一高彈性模數之元件(例如承載元件，諸如張力繩索，諸如製造傳動帶(諸如微V形帶)時之情況)時，此效應顯著存在。當中空產品包括由突起界定之凹槽(其等與心軸外表面中之凹槽一致且位於不同於例如垂直於移除方向不同之一方向上，諸如製造帶槽傳動帶(諸如微V形帶)時之情況)時，此效應亦顯著存在。在此情況中，製造商需要使中空產品再成形，使得界定中空產品之凹槽之突起不再位於心軸外表面之凹槽內。

根據本發明之程序之實施例，最終中空產品之第二形狀不同於心軸外表面之第一形狀，使得可在具有減小的摩擦力(例如無摩擦力)之情况下自心軸移除中空可再成形產品。根據本發明之程序之實施例，第二形狀不同於第一形狀，使得第二形狀不接觸第一形狀。此實施例確保當沿移除方向自心軸移除可再成形產品時，可再成形產品之內表面與心軸外表面之間之摩擦力減小，例如減輕。

根據本發明之程序之實施例，使可再成形產品再成形之該步驟包括：增加可再成形產品與心軸外表面之間之垂直距離，使得可再成形產品從心軸外表面鬆動。使可再成形產品鬆動使能夠容易例如在無可再成形產品之內表面與心軸外表面之間的摩擦力之情况下自心軸移除可再成形產品。

根據本發明之程序之實施例，心軸外表面之第一形狀包括一最大尺寸。該最大尺寸等於由心軸第一形狀上之兩個點界定之線段之長度，該線段具有第一形狀中之所有線段之最大長度。根據本發明之程序之實施例，第二形狀係具有至少大於第一形狀之最大尺寸之一直徑的一圓。此實施例保證可容易自心軸移除可再成形產品，因為可再成形產品之內表面與心軸外表面之間之摩擦力減小，例如減輕。

根據本發明之程序之實施例，心軸外表面之第一形狀在產生中空可再成形產品之步驟期間及在移除可再成形產品之步驟期間係相同的。此實施例闡明心軸不可伸縮。本實施例之優點在於：在整個製造程序期間具有相同第一形狀之一心軸產生較高品質之產品。提供其外表面形狀(即，第一形狀)保持相同之一心軸之要求容許製作一剛性心軸。甚至在大量製造循環之後，一剛性心軸往往仍增加製造程序之再現性，此係因為在剛性心軸上獲得之公差比在一非剛性心軸上(諸如一撓性心軸上)獲得之公差小得多且更不易於改變。發明人已發現，提供根據本發明之一心軸能夠使用相同心軸進行至少1000次製造循環，即，產生產品及移除產品之1000次循環。當心軸具備一凹槽圖案時該效應尤其存在，此係因為一剛性心軸上之凹槽相對於一撓性心軸上之凹槽往往不易於例如歸因於在產品產生程序期間施加高壓力而隨時間變形。此外，提供其外表面形狀(即，第一形狀)保持相同之一心軸之要求容許提供無移動部分之一心軸。提供無移動部分之一心軸容許提供一般不易於破損之更廉價心軸。此外，無移動部分之一心軸減輕最終中空可再成形產品上之多餘突起(諸如凸緣)之形成，該等多餘突起往往歸因於可再成形材料板滲入心軸開口中而形成，需要該等開口以分離心軸之可移動部分及固定部分。

根據本發明之程序之實施例，第二形狀圍封第一形狀。本實施例闡明移除可再成形產品之步驟包括：使該產品再成形為大於第一形狀之一第二形狀。

根據本發明之程序之實施例，心軸外表面之第一形狀係一連續形狀。在本發明之內容背景內，一連續形狀界定不間斷之一形狀，即，包括一不間斷點連接。根據本發明之程序之實施例，心軸外表面係一連續表面，其定義為不間斷之一表面，即，包括一不間斷點連接。本實施例闡明心軸外表面係由一個部分製成，此與由至少兩個部分(諸如一可移動部分及一固定部分)構成相反。本實施例之優點在於：無多餘突起(諸如凸緣)形成於最終中空可再成形產品上，該等多餘突起往往歸因於可再成形材料板滲入心軸外表面之不連續處而形成。

根據本發明之程序之實施例，心軸軸向方向係心軸之伸長方向。根據本發明之一實施例，心軸之心軸外表面在沿心軸之軸向方向之每一位置處界定在與垂直於軸向方向之一平面之一橫截面的一第一形狀。根據本發明之程序之一實施例，心軸外表面之第一形狀在沿心軸之軸向方向之每一位置處係相同的。提供沿軸向方向具有此第一形狀之一心軸使自心軸移除可再成形產品更容易，此係因為可再成形產品不必在沿心軸之軸向方向之每一位置處類似地再成形。

根據本發明之程序之實施例，心軸外表面之第一形狀係凹形的。提供一凹形第一形狀使製造商能夠使可再成形產品自其中內表面具有第一形狀之一第一位置再成形至其中內表面具有不同於第一形狀之第二形狀的一第二位置，此係因為可再成形產品可移出心軸之至少一個凹形部分，藉此形成一輕度凹形第二形狀。製造商使可再成形產品在垂直於移除方向之至少一個徑向方向上移動，其中徑向方向係引起可再成形產品之凹度減小之一方向。製造商能夠使已移出心軸之凹形部分的可再成形產品再成形，以使可再成形產品之內表面變為第二形狀。隨後，製造商可容易在具有減小的摩擦力(例如無摩擦力)之情況下沿移除方向自心軸移除可再成形產品。

根據本發明之程序之實施例，心軸外表面之第一形狀係具備至少一個凹進部分之一圓。將心軸外表面之第一形狀提供為具備至少一個凹口之一圓具有以下優點：將具有一高表面對體積比(即，一大表面)之一心軸用於產生產品，同時仍提供容易自心軸移除可再成形產品所需之一凹形部分。在本發明之一實施例中，心軸外表面之第一形狀係之一圓，其沿圓之圓周具備至少一個擺動，例如一逐漸擺動，諸如(舉例而言)一正弦擺動。

根據本發明之程序之實施例，心軸係一剛性心軸。與一撓性心軸相反，一剛性心軸係不變形之一心軸。甚至在大量製造循環之後，一剛性心軸往往仍增加製造程序之再現性，此係因為在剛性心軸上獲得之產品之公差比在一非剛性心軸上(諸如一撓性心軸上)獲得之產品之公差小得多且更不易於改變。根據本發明之程序之實施例，心軸係由金屬製成，較佳由鋼製成。提供由鋼製成之一心軸具有提供一剛性心軸之優點。

根據本發明之程序之實施例，弧長定義為沿一曲線之長度。一形狀(諸如分別心軸外表面及經再成形之可再成形產品之第一形狀或第二形狀)係由一閉合曲線限定。此一形狀之弧長(諸如分別第一形狀及第二形狀之第一弧長或第二弧長)定義為沿限定該形狀之閉合曲線之長度。

根據本發明之程序之實施例，經再成形之可再成形產品之第二弧長大於第一弧長。可再成形產品之製造商可例如彈性地或塑性地拉伸可再成形產品以額外地使可再成形產品從心軸鬆動。

根據本發明之程序之實施例，心軸外表面具備至少一個凹槽，該至少一個凹槽以一最大凹槽深度穿透心軸外表面。根據本發明之程序之實施例，心軸外表面具備一組凹槽，該組凹槽以一最大凹槽深度穿透心軸外表面。提供具有至少一個凹槽之心軸外表面具有以下優點：可再成形材料板在被壓抵於心軸外表面時滲入心軸外表面之凹槽。本程序能夠產生具備對應於提供於心軸外表面中之至少一個凹槽之至少一個突起(例如一組突起)的一可再成形產品。提供於中空可再成形產品上之至少一個突起將中空可再成形產品分離成藉由沿突起之基底延伸之一界面層分離的一基底部分及一凹槽部分。提供於中空可再成形產品中之突起藉此界定中空可再成形產品之凹槽部分中的凹槽。具備一個突起之一心軸外表面被解釋為具備兩個凹槽之一心軸外表面。類似地，具備多個突起之一心軸外表面被解釋為具備多個凹槽之一心軸外表面。假使已提供於心軸外表面上之突起具有不同高度，則具有最大突起高度之突起產生中空可再成形產品中之具有最大凹槽深度之一對應凹槽，且將中空可再成形產品分離成藉由沿凹槽之基底延伸之一界面層分離的一基底部分及一凹槽部分，該凹槽具有最大凹口深度且較佳平行於心軸外表面及內表面。根據本發明之程序之實施例，提供於心軸外表面中之凹槽之至少一部分沿不同於移除方向之一方向。根據本發明之程序之實施例，提供於心軸外表面中之凹槽之至少一部分至少部分位於垂直於移除方向之一平面中。根據本發明之程序之實施例，提供於心軸外表面中之該組凹槽界定一圖形及一規則圖案之一者。根據本發明之程序之一實施例，凹槽係位於垂直於移除方向之等距平面中之周向凹槽。例如，此等周向凹槽使能夠製造微V形帶。根據本發明之程序之一實施例，凹槽係沿軸向方向之軸向凹槽。例如，此等軸向凹槽使能夠製造齒形帶。根據本發明之程序之實施例，第二形狀大於第一形狀達大於最大凹槽深度之一垂直距離。該實施例具有以下優點：製造能夠使可再成形產品再成形為一第二形狀，其中界定可再成形產品中產生之凹槽的突起已離開提供於心軸外表面中之對應凹槽。該實施例具有以下優點：製造商能夠在不具有可再成形產品中產生之凹槽與提供於心軸中之對應凹槽之摩擦力或干擾之情況下沿移除方向自心軸移除可再成形產品。當凹槽之至少部分沿不同於移除方向之一方向時，該優點尤其明顯。根據本發明之程序之實施例，中空可再成形產品係一帶槽產品。根據本發明之程序之實施例，帶槽產品在被壓抵於心軸外表面之後包括藉由一界面層連接之一基底部分及一凹槽部分，其中經再成形之帶槽產品之界面層與垂直於移除方向之一平面的橫截面具有一第三弧長及一第三形狀。根據本發明之程序之實施例，一帶槽可再成形產品之內表面定義為帶槽可再成形產品之界面層。當中空可再成形產品係一帶槽產品時，第二弧長及第二形狀因此分別等於第三弧長及第三形狀。

根據本發明之程序之實施例，將一可再成形材料板施覆於心軸外表面上之步驟包括：將一塑膠材料板(諸如一橡膠或聚氨酯板)施覆於心軸外表面上。根據本發明之程序之實施例，將一可再成形材料板施覆於心軸外表面上之步驟包括：將未固化之可固化塑膠材料(諸如一未固化橡膠板)施覆於心軸外表面上。藉由將一塑膠材料板施覆於心軸外表面上，本發明之程序導致製造一中空塑膠產品。將未固化之可固化塑膠材料(諸如未固化橡膠)施覆於心軸外表面上之優點在於：在產生可再成形產品之步驟期間，可在塑膠材料固化之前(即，當該材料仍足夠柔軟以滲入提供於心軸外表面上之凹槽時)在該材料中產生一凹槽圖案。在產生凹槽圖案之後，可固化未固化之可固化塑膠材料使得獲得一固化帶槽塑膠產品。

根據本發明之程序之實施例，將一可再成形材料板施覆於心軸外表面上之步驟包括：將連續材料層纏繞於心軸上。因此，將層纏繞於心軸上提供製造可再成形產品之一簡單方式。根據本發明之實施例，將一可再成形材料板施覆於心軸外表面上之步驟包括：將至少一熱塑性層及一承載層連續地纏繞於心軸上。該承載層可為例如包括一組承載繩索(諸如金屬繩索)之一塑膠材料。因此，將至少一熱塑性層其後接著一承載層纏繞於心軸上具有將一熱塑性材料提供成鄰近於心軸外表面之優點，該熱塑性材料在被壓抵於心軸外表面時可容易變形，使得材料可容易滲入提供於心軸外表面中之凹槽且隨後呈一類似凹槽圖案。

根據本發明之程序之一替代實施例，將一可再成形材料板施覆於心軸外表面上之步驟包括：使一經纏繞可再成形材料板(較佳一中空且環形之經纏繞可再成形材料板)在心軸上方在平行於移除方向之一安裝方向上滑動。使一經纏繞可再成形材料板在心軸上方滑動具有可在本發明之程序之前纏繞可再成形材料板之優點。

根據本發明之程序之實施例，將一可再成形材料板施覆於心軸外表面上之步驟包括：使可再成形材料板及心軸外表面實質上一致。更明確言之，藉由在心軸外表面之凹形部分內壓製可再成形材料板而使可再成形材料板與心軸外表面一致。根據本發明之程序之實施例，藉由將可再成形材料板壓抵於心軸外表面而使該板與心軸外表面一致，其中一輥經結構設計以在心軸外表面上方滾動。使可再成形材料板與心軸外表面一致使製造商能夠確保在產生可再成形產品之步驟之前，可再成形材料之內表面鄰近於心軸外表面。因此，施覆至心軸外表面之整個可再成形材料板(包括但不限於內表面)具有類似於心軸外表面之第一形狀之一形狀。

根據本發明之程序之實施例，產生一中空可再成形產品之步驟包括：提供一外殼，該外殼圍封施覆至心軸外表面之可再成形材料板，該步驟進一步包括用該外殼向可再成形材料板提供壓力。在該外殼內提供壓力引起將可再成形材料板壓抵於心軸外表面，藉此例如在可再成形材料中形成一凹槽圖案。根據本發明之程序之實施例，產生中空可再成形產品之步驟包括將該外殼機械地壓抵於可再成形材料板，以將壓力施加於該材料上。根據本發明之程序之一替代實施例，產生中空可再成形產品之步驟包括在外殼內提供壓力。該外殼可例如用作一高壓釜，其提供可再成形材料板周圍之一加壓氣氛。較佳地，在此實施例中，用一壓力袋覆蓋可再成形材料板而能夠在未使可再成形材料板直接經受加壓氣氛之情況下對可再成形材料板加壓，此係因為此一氣氛(例如加壓蒸汽)可能使材料之品質劣化。根據本發明之程序之實施例，產生一中空可再成形產品之步驟包括：提供一外殼，該外殼圍封施覆至心軸外表面之可再成形材料板，該步驟進一步包括用該外殼向可再成形材料板提供熱及壓力。根據本發明之程序之實施例，在該外殼內提供熱及壓力固化未固化之可固化材料。根據本發明之實施例，加熱該外殼以增加與可再成形材料板接觸之外殼之溫度。根據本發明之一替代實施例，加熱該外殼以增加該外殼內之加壓氣氛之溫度。本發明之優點在於：一單一外殼可用於不同心軸，例如用於具有不同凹槽圖案之心軸。此容許例如單一外殼以經歷單次審核程序來關於一組標準檢查其效能。

根據本發明之程序之實施例，中空可再成形產品係一環形可再成形產品。

根據本發明之程序之實施例，產生中空可再成形產品之步驟之後接著沿垂直於移除方向之一組等距平面切削中空可再成形產品。切削中空可再成形產品具有多個環形子產品可由中空可再成形產品製成之優點。

根據本發明之程序之實施例，中空可再成形產品係至少一個傳動帶、較佳一橡膠傳動帶、較佳一微V形帶。根據本發明之程序之實施例，在切削中空可再成形產品之後獲得之子產品係環形傳動帶。

本發明之另一目的係提供一種根據本發明之方法製造一中空可再成形產品之裝置。因此，本發明提供一種包括一心軸之裝置，該心軸實質上在一軸向方向延伸且由一心軸外表面限定，該心軸外表面在與垂直於軸向方向之一平面的一截面中具有一凹形第一形狀。本發明之裝置之優點在於：該裝置能夠促進移除在心軸外表面上產生之產品而例如需要少量力，此例如歸因於中空可再成形產品與心軸外表面之間之摩擦力減小，例如無摩擦力。更明確言之，本發明之裝置容許促進移除產品而不必提供如最先進技術中所提出之一可伸縮心軸。

根據本發明之裝置之實施例，心軸外表面之第一形狀係一連續形狀。在本發明之內容背景內，一連續形狀界定不間斷之一形狀，即，包括一不間斷點連接。根據本發明之實施例，心軸外表面係一連續表面，其定義為不間斷之表面，即，包括一不間斷點連接。本實施例闡明心軸外表面由一個部分製成，此與由至少兩個部分(諸如一可移動部分及一固定部分)構成相反。

根據本發明之裝置之實施例，心軸外表面之第一形狀係一圓，其沿圓之圓周具備至少一個凹進部分，較佳具備擺動，諸如(舉例而言)一逐漸擺動，諸如(舉例而言)一正弦擺動。本實施例之優點在於：一心軸具備一高表面對體積比，此為可再成形產品之產生提供一大表面，同時仍提供促進自心軸移除可再成形產品所需之一凹形部分。

根據本發明之裝置之實施例，心軸軸向方向係心軸之伸長方向。根據本發明之一實施例，心軸之心軸外表面在沿心軸之軸向方向之每一位置處界定與垂直於軸向方向之一平面之一橫截面的一第一形狀。根據本發明之一實施例，心軸外表面之第一形狀在沿心軸軸向方向之每一位置處係相同的。

根據本發明之裝置之實施例，心軸係一剛性心軸。與一撓性心軸相反，一剛性心軸係不變形之一心軸。甚至在大量製造循環之後，一剛性心軸往往仍增加製造程序之再現性，此係因為剛性心軸上之公差比一非剛性心軸上(諸如一撓性心軸上)之公差小得多且更不易於改變。根據本發明之實施例，心軸係由金屬製成，較佳由鋼製成。提供由鋼製成之一心軸具有提供一剛性心軸之優點。

根據本發明之裝置之實施例，心軸外表面具備至少一個凹槽，該至少一個凹槽以一最大凹槽深度穿透心軸外表面。根據本發明之裝置之實施例，心軸外表面具備穿透心軸外表面之一組凹槽。根據本發明之裝置之實施例，提供於心軸外表面中之凹槽之至少一部分沿不同於軸向方向之一方向。根據本發明之裝置之實施例，提供於心軸外表面中之凹槽之至少一部分至少部分位於垂直於軸向方向之一平面中。根據本發明之裝置之實施例，提供於心軸外表面中之該組凹槽界定一圖形及一規則圖案之一者。根據本發明之裝置之一實施例，凹槽係位於垂直於軸向方向之等距平面中之周向凹槽。

根據本發明之裝置之實施例，該裝置包括一輥，該輥經結構設計以在心軸外表面上方滾動以使施覆至心軸外表面之一可再成形材料板與心軸外表面實質上一致。

根據本發明之裝置之實施例，該裝置包括一外殼，該外殼經結構設計以圍封心軸外表面，且經結構設計以用外殼在該可再成形材料板上提供壓力。根據本發明之裝置之實施例，該外殼經結構設計以用該外殼在可再成形材料板上提供熱及壓力。根據本發明之裝置之實施例，該外殼係一壓製器件，其具有類似於心軸之形狀之一形狀且經結構設計以將可再成形材料板直接壓抵於心軸外表面。根據本發明之裝置之一替代實施例，該外殼係一高壓釜。

根據本發明之裝置之實施例，該裝置包括切削構件，該切削構件經結構設計以沿例如垂直於移除方向之一組等距平面切削中空可再成形產品。

將參考特定實施例且參考特定圖式描述本發明，但本發明不限於此，而是僅受限於申請專利範圍。所描述之圖式僅為示意性的且非限制性的。在圖式中，出於闡釋性目的，一些元件之大小可能被放大且未按比例繪製。為實踐本發明，尺寸及相對尺寸不一定對應於實際縮減。

此外，描述及申請專利範圍中之術語第一、第二、第三及類似者用於區分類似元件且不一定用於描述一循序或時間順序。術語在適當情況下可互換且本發明之實施例可以除本文中所描述或繪示之序列之外的序列操作。

此外，儘管被稱為「較佳的」，但各項實施例應被解釋為可實施本發明之例示性方式而非限制本發明之範疇。

申請專利範圍中所使用之術語「包括」不應被解釋為限於此後列出之元件或步驟；其不排除其他元件或步驟。其需要被解釋為指定存在如所提及之所述特徵、整數、步驟或組件，但不排除存在或添加一或多個其他特徵、整數、步驟或組件、或其等群組。因此，表述「包括A及B之一器件」之範疇不應限於僅由組件A及B組成之器件，而是關於本發明，該器件之僅有枚舉組件係A及B，且此外，申請專利範圍應被解釋為包含彼等組件之等效物。

本發明之方法旨在提供一種促進中空可再成形產品之製造及更明確言之移除之方法。如本發明中定義之可再成形意謂產品可變為另一形狀而不需要實質塑性或彈性變形。因此，再成形為一第二形狀之可再成形產品在變形之後不會彈性地恢復為其原始形狀。一可再成形產品係一撓性產品。然而，可再成形產品亦可藉由施加引起產品內之應力而引起實質塑性或彈性變形的所需力而塑性或彈性變形。更明確言之，本發明之方法提供一種製造傳動帶(諸如橡膠傳動帶)之方法。傳動帶係具有一閉環表面之環形橡膠產品。圖1展示作為一環形帶槽橡膠傳動帶(更明確言之作為一微V形帶)之一中空可再成形產品1之一實例。微V形帶(亦稱為帶肋V形帶或多V形帶肋帶)係環形橡膠傳動帶，其等係由限定一組凹槽之一組突起15界定，藉此突起15在周向方向上沿環形橡膠傳動帶延伸。突起15增加傳動帶與傳動帶所傳動之齒輪之間的摩擦力。歸因於阻力增加，傳動帶之平移有效率地傳遞至齒輪之一旋轉移動。齒形傳動帶與微V形帶之不同之處在於齒形帶中之該組突起在環形橡膠傳動帶之一軸向方向上延伸。齒形傳動帶亦傳動齒輪，但較少依賴於帶與齒輪之間之摩擦力且更多地依賴於傳動帶與齒輪之間之一突起-凹槽組的嚙合。圖1中之中空可再成形產品1展示一微V形帶之一周向橫截面。產品1包括藉由沿該組突起15之基底延伸之一界面層14分離的一基底部分10及一凹槽部分11。基底部分10包括一橡膠材料，其具備經結構設計以例如藉由承受在使用中帶內出現之拉張應力而加強傳動帶的承載繩索13，諸如鋼索。凹槽部分11係包括該組突起15之一橡膠材料層。該組突起15界定凹槽部分11之凹槽。如圖1中展示之該組突起15中之各突起具有相同高度，該高度等於最大凹槽深度12或(相反地)最大突起高度。

圖2至圖9繪示根據本發明之製造如圖1中呈現之中空可再成形產品1之一程序。本發明之程序包括待由中空可再成形產品之一製造商執行之一系列連續步驟。

作為一第一步驟，製造商提供一心軸，該心軸結構設計為施覆一可再成形材料板之一施覆元件、給予可再成形材料板以一特定形狀之一成形元件及固化可再成形材料板之一模具。圖2展示本發明之一心軸2之一實例實施例。如圖2中呈現之心軸2係例如由鋼製成(諸如由一「1.2312」鋼製成)之一剛性心軸。圖2至圖9中展示之實施例之心軸2例如歸因於存在一凹進部分(稱為心軸2之凹形部分8)而具有一凹形形狀。心軸2進一步由一心軸外表面3界定，心軸外表面3經結構設計以接納一可再成形材料板。心軸外表面3具備一組凹槽9，該組凹槽9經結構設計以產生界定最終中空可再成形產品中之凹槽的突起15之一對應圖案，諸如經結構設計以產生界定微V形帶之周向凹槽之周向突起15。提供於心軸外表面3中之凹槽9具有一最大凹槽深度，該最大凹槽深度實質上等於最終中空可再成形產品1中之所需凹槽深度12。心軸外表面3係藉由使一閉合曲線沿一軸向方向(例如伸長方向)突出而產生之一連續閉合表面。儘管心軸2之軸向方向可沿心軸立即改變，但軸向方向一般為恆定的且定義為心軸2之懸掛點之間的方向。儘管心軸2之閉合曲線可沿軸線改變其形狀，但閉合曲線之形狀沿軸向方向一般為恆定的，如圖2中展示。圖3展示心軸2之閉合形狀。更明確言之，圖3展示心軸外表面3與垂直於軸向方向之一平面的一橫截面。圖2展示沿軸向方向之任何位置處之心軸外表面3的第一形狀6，此係因為心軸外表面3之第一形狀6沿軸向方向係相同的。第一形狀6具有一凹形部分8，從而使第一形狀6呈一凹形形狀。圖2中之第一形狀6包括分離達一預定距離且彼此連接之兩個類似曲線，例如近拋物線曲線。取決於兩個曲線之曲率，圖2中之第一形狀6被稱為雙U形或雙C形。圖4a至圖4d展示心軸外表面3與垂直於軸向方向之一平面之橫截面之替代第一形狀6。圖4a至圖4d展示心軸外表面3之第一形狀6，其中第一形狀6係具備至少一個凹進凹形部分8之圓。圖4b展示一第一形狀6，其中第一形狀6係具備一個凹形部分8之一圓。圖4a、圖4c及圖4d展示第一形狀6，其中第一形狀6沿該圓之圓周具備一正弦擺動。正弦擺動提供具有多個凹進凹形部分8之第一形狀6。正弦擺動之週期可在低週期(如圖4c中展示)與高週期(如圖4d中展示)之間變化。圖4a中展示一中間擺動週期。製造商可基於多個因素(諸如運用彼等第一形狀6製造心軸2之容易程度)且基於待施覆至心軸外表面3之可再成形材料板之勁度調適擺動週期。若心軸外表面3之第一形狀6之擺動週期增加，則例如促進施覆具有一較高勁度之板。另外，心軸外表面3之第一形狀6可調適為儘可能類似於最終中空可再成形產品1所需之形狀。儘管最終中空可再成形產品係一可再成形產品，但不可避免的是，如所製造之形狀中之一微小彈性效應保留。在如圖1中展示之傳動帶之情況中，類似於圖4b中展示之第一形狀6之一形狀優於類似於第一形狀6之形狀，此係因為當在使用中之傳動帶之形狀係長形而非圓形時，其將更容易安裝。此外，傳動帶之最終形狀中存在一擺動將降低傳動帶能夠傳動齒輪之效率。圖3及圖4a至圖4d中展示之每一閉合曲線具有一第一形狀6及一對應第一弧長。

該程序之一連續步驟包括將一可再成形材料板施覆至心軸外表面3。圖5展示一環形可再成形材料板4之一周向橫截面。可再成形材料板4係將自其製造最終中空可再成形產品1之起始產品。因此，可再成形材料板4包括與最終中空可再成形產品1相同之橡膠材料，諸如圖1中展示之微V形帶。橡膠材料已嵌有經結構設計以例如藉由承受在使用中帶內出現之拉張應力而加強傳動帶之承載繩索13，諸如鋼索。可再成形材料板4不含有包括界定凹槽之突起的一凹槽部分，此係因為在一進一步步驟中仍必須產生此等凹槽及突起。代替一凹槽部分，可再成形材料板具有無突起或凹槽之一實質上內表面5。隨後將可再成形材料板4施覆至心軸外表面3，如圖6中展示。可再成形材料板4可例如以連續層纏繞於心軸外表面3上。然而，本發明之一優點在於：可在將可再成形材料板4施覆於心軸外表面3上之前纏繞可再成形材料板4。製造商可使可再成形材料板4在心軸2上方在實質上平行於心軸2之軸向方向之一方向上滑動。藉由減小(例如減輕)可再成形材料板4之內表面5與心軸外表面3之間之摩擦力而促進可再成形材料板4在心軸2上方滑動之程序。獨立地，若將可再成形材料板4纏繞於心軸外表面3上或使其在心軸2上方滑動，則隨後例如藉由將板4手動壓向心軸外表面3 (例如藉由在一致部分8內壓製板4)而使可再成形材料板4與心軸外表面3一致。如圖6中展示，在此步驟之後，板4之內表面5鄰近於心軸外表面3，內表面5及心軸外表面3兩者具有實質上相同之第一形狀6及第一弧長。

該程序之一連續步驟包括在心軸2周圍提供一外殼16，使得外殼16圍封具備可再成形材料板4之心軸外表面3。圖7展示由外殼16圍封之心軸2。外殼16經結構設計以向可再成形材料板提供壓力。外殼16可例如將可再成形材料板4實體地壓抵於心軸外表面3。因此，外殼16較佳具有與心軸外表面3實質上類似(例如一致)之一形狀。因此，外殼16可包括隨後應用於施覆於心軸外表面3上之可再成形材料板4的多個單獨元件。圖7展示一替代實施例，其中外殼16藉由對外殼16與可再成形材料板4之間之空間加壓而用作一高壓釜。在此替代實施例中，可再成形材料板4較佳由將板4與殼體16內之加壓氣氛分離之一保護片囊封，此係因為此一加壓氣氛(例如蒸汽)可以其他方式使材料(諸如橡膠)之品質劣化。在任何情況中，施加至可再成形材料板4之壓力在介於0巴與40巴之間之範圍內。在壓力之作用下，板4被壓抵於心軸外表面3。歸因於壓力，板4進入提供於心軸外表面3上之凹槽9且塑性變形，藉此產生界定一組凹槽之突起15，該組凹槽與心軸外表面3之凹槽9實質上一致。若可再成形材料板4之橡膠材料係一未固化之可固化橡膠，則外殼16較佳亦提供足夠熱以在壓力及熱量之作用下固化橡膠。較佳藉由使板4與加熱殼體16直接接觸而加熱可再成形材料板4。圖7展示一替代實施例，其中藉由殼體16內之加熱及加壓氣氛間接加熱板4。較佳地，可再成形材料板經受高達400°C之一溫度。在施加壓力之後且若需要溫度，則將可再成形材料板4轉換成如圖1中展示之最終中空可再成形產品1。應注意，歸因於可再成形材料板4之塑性變形，內表面5已消失且已由一組突起15取代，突起15界定由一界面層14從一基底部分10限定之一凹槽部分11。當在與垂直於軸向方向之一平面之一橫截面中觀看時，最終中空可再成形產品1之界面層14具有一第一形狀6及一第一弧長，該第一弧長等於界面層14鄰近於其鋪設之心軸外表面3之第一弧長。

該程序之一連續步驟包括自心軸2移除最終中空可再成形產品1。為此，移除外殼16而使製造商能夠接達中空可再成形產品1。隨後，製造商藉由以下步驟而使中空可再成形產品1再成形：例如藉由將產品1拉離心軸外表面3而使可再成形產品1在垂直於移除方向之至少一個徑向方向上移動遠離心軸外表面3。圖8展示自心軸移除中空可再成形產品1。無論製造商決定在何處拉動產品1，產品1皆將移出心軸2之凹形部分8，如藉由距離17指示。製造商繼續使產品1移動遠離心軸外表面3，直至帶槽產品1之界面層14具有不同於心軸外表面3之第一形狀6之一第二形狀7。製造商不需要針對再成形步驟使用太大力，此係因為界面層14之第二形狀7具有等於第一弧長之一第二弧長，即，在此步驟中產品1未彈性拉伸或塑性變形。該製造選擇第二形狀7，使得第二形狀7沿第二長度7始終具有與第一形狀6之至少最大凹槽深度12之一垂直距離。圖8展示藉由界面層14從基底部分10限定之凹槽部分11已如何離開心軸外表面3。由於再成形，最終中空可再成形產品1因此從心軸外表面3鬆動，而不需要製造商施加實質力。隨後，製造商能夠在產品1與心軸外表面3之間之摩擦力減小或無摩擦力之情況下在實質上平行於軸向方向之一移除方向上自心軸2移除產品1。圖9展示中空可再成形產品1之再成形之一極端情況，其中製造商已將產品1完全移出凹形部分8，如藉由距離17指示。在圖9之極端再成形情況中，產品已再成形為一圓。應注意，此極端再成形情況可例如藉由在產品1周圍產生一真空(例如藉由在移除外殼16之前在外殼16內部產生一真空，如圖7中所體現)而自動化。替代地，可對心軸外表面3與產品1之間之空間加壓以使產品1移動遠離心軸外表面3。應注意，心軸外表面3之第一形狀6包括一最大尺寸D_max 。最大尺寸D_max 等於由心軸第一形狀6上之兩個點界定之線段之長度，該線段具有第一形狀6中之所有線段之最大長度。在如圖9中展示之本發明之一實施例中，第二形狀7係具有至少大於第一形狀6之最大尺寸之一直徑的一圓。此實施例保證可再成形產品1可容易自心軸2移除，此係因為可再成形產品1之界面層14與心軸外表面3之間之摩擦力減小，例如減輕。可顯示，本發明之心軸2為了獲得如圖9中繪示之實施例(其中產品1再成形為圍封心軸外表面3之一圓)，心軸外表面3經設計使得遵循以下定律而與心軸外表面3之第一形狀6無關：

，其中I等於心軸外表面3之第一形狀6之第一弧長，其中D_max 係心軸外表面3之最大尺寸，且其中d係最大凹槽深度12。

1‧‧‧中空可再成形產品/帶槽產品

2‧‧‧心軸

3‧‧‧心軸外表面

4‧‧‧可再成形材料板

5‧‧‧內表面

6‧‧‧第一形狀

7‧‧‧第二形狀

8‧‧‧凹形部分/凹進部分/凸形部分

9‧‧‧凹槽

10‧‧‧基底部分

11‧‧‧凹槽部分

12‧‧‧最大凹槽深度

13‧‧‧承載繩索

14‧‧‧界面層

15‧‧‧突起

16‧‧‧外殼/殼體

17‧‧‧距離

圖1展示一微V形帶之一周向橫截面。

圖2展示本發明之一心軸之一實例實施例。

圖3展示心軸外表面與垂直於軸向方向之一平面之一橫截面。

圖4a至圖4d展示心軸外表面與垂直於軸向方向之一平面之橫截面之替代第一形狀。

圖5展示一環形可再成形材料板之一周向橫截面。

圖6展示施覆至心軸外表面之可再成形材料板。

圖7展示由外殼圍封之心軸。

圖8展示自心軸移除中空可再成形產品。

圖9展示中空可再成形產品之再成形之一極端情況。

Claims (21)

1. 一種製造中空可再成形產品(1)之方法，該方法包括以下連續步驟： 提供實質上在一軸向方向延伸且由一心軸外表面(3)限定之一心軸(2)，該心軸外表面(3)與垂直於該軸向方向之一平面具有具一第一弧長及一第一形狀(6)的一橫截面， 將一可再成形材料板(4)施覆於該心軸外表面(3)上， 藉由將該可再成形材料板(4)壓抵於該心軸外表面(3)而產生鄰近於該心軸外表面(3)之具有一內表面(5)之一中空可再成形產品(1)，及 沿實質上平行於該心軸(2)之該軸向方向之一移除方向自該心軸(2)移除該可再成形產品(1)， 其特徵在於 移除該可再成形產品(1)之該步驟包括以下步驟：藉由使該可再成形產品(1)在垂直於該移除方向之至少一個徑向方向上移動遠離該心軸外表面(3)而使該可再成形產品(1)再成形，其中該中空可再成形產品(1)之該內表面(5)與垂直於該移除方向之一平面的該橫截面具有一第二弧長及一第二形狀(7)，其中該第二弧長等於該第一弧長，且其中該第二形狀(7)不同於該第一形狀(6)。
2. 如請求項1之方法，其中該心軸外表面(3)之該第一形狀(6)在產生該中空可再成形產品(1)之該步驟期間及在移除該可再成形產品(1)之該步驟期間係相同的。
3. 如前述請求項中任一項之方法，其中該第二形狀(7)圍封該第一形狀(6)。
4. 如前述請求項中任一項之方法，其中該心軸外表面(3)之該第一形狀(6)係一連續形狀。
5. 如前述請求項中任一項之方法，其中該心軸外表面(3)之該第一形狀(6)係凹形的。
6. 如前述請求項中任一項之方法，其中該心軸外表面(3)之該第一形狀(6)係一圓，其沿該圓之圓周具備至少一個凹進部分(8)，較佳具備至少一個正弦擺動。
7. 如前述請求項中任一項之方法，其中該心軸外表面(3)具備一組凹槽(9)，該組凹槽(9)以一最大凹槽深度(12)穿透該心軸外表面(3)。
8. 如前述請求項之方法，其中該等凹槽(9)至少部分位於垂直於該移除方向之一平面中。
9. 如前述請求項之方法，其中該等凹槽(9)係位於垂直於該移除方向之等距平面中之周向凹槽(9)。
10. 如前述請求項7至9中任一項之方法，其中該第二形狀(7)比該第一形狀(6)大達大於該最大凹槽深度(12)之一垂直距離。
11. 如前述請求項中任一項之方法，其中將一可再成形材料板(4)施覆於該心軸外表面(3)上之該步驟包括：將未固化之可固化塑膠材料施覆於該心軸外表面(3)上。
12. 如前述請求項中任一項之方法，其中將一可再成形材料板(4)施覆於該心軸外表面(3)上之該步驟包括：將連續材料層纏繞於該心軸(2)上。
13. 如前述請求項之方法，其中將一可再成形材料板(4)施覆於該心軸外表面(3)上之該步驟包括：將至少一熱塑性層及一承載層連續地纏繞於該心軸(2)上。
14. 如前述請求項1至11中任一項之方法，其中將一可再成形材料板(4)施覆於該心軸外表面(3)上之該步驟包括：使一經纏繞可再成形材料板(4)在該心軸(2)上方在平行於該移除方向之一安裝方向上滑動。
15. 如前述請求項中任一項之方法，其中將一可再成形材料板(4)施覆於該心軸外表面(3)上之該步驟包括：使該可再成形材料板(4)及該心軸外表面(3)實質上一致。
16. 如前述請求項中任一項之方法，其中產生一中空塑膠產品(1)之該步驟包括：提供一外殼(16)，該外殼(16)圍封施覆至該心軸外表面(3)之該可再成形材料板(4)，該步驟進一步包括在該外殼(16)內提供熱及壓力。
17. 如前述請求項中任一項之方法，其中產生該中空可再成形產品(1)之該步驟之後接著沿垂直於該移除方向之一組等距平面切削該等中空可再成形產品(1)。
18. 如前述請求項中任一項之方法，其中該中空可再成形產品(1)係至少一個傳動帶，較佳一橡膠傳動帶。
19. 一種根據如前述請求項中任一項之方法製造中空可再成形產品(1)之裝置，該裝置包括一心軸(2)，該心軸(2)實質上在一軸向方向上延伸且由一心軸外表面(3)限定，該心軸外表面(3)在與垂直於該軸向方向之一平面之一橫截面中具有一凹形第一形狀(6)。
20. 如前述請求項之裝置，其中該心軸外表面之該第一形狀(6)係一圓，該圓沿該圓之該圓周具備至少一個凹進部分(8)，較佳具備至少一個正弦擺動。
21. 如前述請求項19至20中任一項之裝置，其中該裝置進一步包括一外殼(16)，該外殼(16)經結構設計以圍封該心軸(2)且經結構設計以在該外殼(16)內提供熱及壓力。